Drehmoment eines Asynchron-Generators

[WalterX]

Hallo,
ich würde gerne den Zusammenhang zwischen dem Drehmoment welches ein Generator erzeugt und der Spannung und dem Strom wissen.

Insbesondere interessiert mich folgender Fall:
Bei Windenergieanlagen gibt es sogenannte LVRT ("Low Voltage Ride Through") Fälle. Dabei sackt die Netzspannung an der der Generator hängt (oft Asynchrongenerator) ab. Was passiert dann mit dem Drehmoment des Generators? Steigt es an, da infolge des Spannungsabfalls der Strom ansteigt? Oder umgekehrt?

Hoffe mir kann da jemand auf die Sprünge helfen.

Gruß,
Walter

 

[jojo1968]

AW: Drehmoment eines Asynchron-Generators

Wenn mich nicht alles täuscht, machst du einen Groben Denkfehler:(!
Das was den Generator antreibt,(ist mal angenommen Konstannt zb für diesen Moment) eine bestimmte Kraft, die sich ja nicht in dem Moment erhöht.
Wenn es zu einer Strom erhöung kommt, wird der Antrieb also abgebremst.
Folge, die Spannung bricht zusammen.
Weitere Folge, der vom Gen verfügbare Strom ist auch nicht mehr so hoch (Bedenke, die Spannung treibt den Strom!).
Dieses muß von einer Regelung vermieden werden.

Mfg jojo

 

[derschwarzepeter]

AW: Drehmoment eines Asynchron-Generators

Wind-(Asynchron-)Generatoren hängen meines Wissens über einen Umrichter am Netz.
Ich würde davon ausgehen, dass fallende Netzspannung einen steigenden Generatorstrom und damit ein höheres (Brems-)Moment zur Folge hat.
In der Standardtechnologie wurde in diesem Fall der Windgenerator vom Netz getrennt;
in der LVRT geschieht das nicht mehr, was beim Wiederaufbau der Netzspannung natürlich hilfreich ist.
Leider lässt sich GE in seinem tollen Prospekt nicht über Details aus,
ich gehe jedoch davon aus, dass der Umrichter dann in einer Konstantstromcharakteristik gefahren wird.
Das aufgenommene Moment steigt dann natürlich nicht mehr so stark an, wie ursprünglich
bzw. müsste man sagen: es fällt nicht mehr so stark ab, da ja der Generator am Netz bleibt.

 

[erichzicher]

AW: Drehmoment eines Asynchron-Generators

Eine Maschine ist ein Strom-in-Drehmomentwandler und umgekehrt.

Die Spannung wird über Leistungselektronik geregelt. Ein Kondensator sorgt dafür das die Spannung nicht Springen kann. Die Spulen im Stator und Rotor verhindern das der Strom springt.

Wird die Spannung geringer sinkt der Effektivwert des Stromes in der Spule. Aber nur langsam weil der Strom nicht springen kann. Die Spule (Wicklungen) im Stator treiben den Strom weiter.

Da jetzt weniger Spannung an das Netz abgegeben wird, fällt mehr am Statorwiderstand (Wicklungswiderstand Rcu) ab. Das führt zu einer höheren Verlustleistung (Pcu=I^2*Rcu). Es wird weniger Wirkleistung an das Netz abgegeben. Der Generator wird warm.

Der Wind bläst weiter, der Rotor/Läufer dreht sich gleich schnell weiter.

Wird das Drehmomengt schwächer sinkt der induzierte Statorstrom. Es fällt am Netz und am Widerstand weniger Spannung bzw. Leistung ab. (langsam, weil die Spule den Strom immer versucht weiter zu treiben.)

 

[derschwarzepeter]

AW: Drehmoment eines Asynchron-Generators

No ganz so ist das nicht - da geht´s nicht um "Springen" der Größen
(worunter ich Änderungen kleiner 1 ms verstehen würde):
Wenn bei einem Generator, der am Netz hängt, die Netzspannung plötzlich sinkt,
wird er bei gleicher Quellenspannung mehr Strom liefern
und ein höheres Bremsmoment aufnehmen.
... und das über mehrere zig Millisekunden (nix "Springen")!
Ob das jetzt aus dem Wind oder aus der Rotationsenergie des Propellers kommt,
ist eigentlich egal. Tatsache ist,
dass es zu einer höheren Belastung von mechanischen und elektr(on)ischen Bauteilen führt
und gegebenenfalls zur Sicherheitsabschaltung führen muß,
wemma kein "Low Voltage Ride Through" haben
und die niedrige Spannung durchreiten.